物理的および機械的特性試験装置はなぜ不可欠なのですか？革くず製フットウェア複合材の品質保証

物理的および機械的特性試験装置は、革くずを実用的なフットウェア複合材に変換する際の最終的な品質管理ゲートとして機能します。これにより、製造業者は構造的完全性や引張強度などの重要な属性を定量的に評価し、リサイクルされたコラーゲン繊維材料が健康的なインソールや靴底に必要な厳格な耐久性と機能性の基準を満たしていることを保証できます。この正確な検証なしには、生分解性のある廃棄物由来製品が日常使用の物理的需要に耐えられることを保証することは不可能です。

引張強度、硬度、耐摩耗性などのパラメータを厳密に評価することにより、製造業者は環境持続可能性と、消費者の安全性および製品寿命に必要な機械的耐性をバランスさせるために、リサイクルされた配合を正確に調整できます。

構造的完全性と機能性の保証

引張強度の検証

試験装置の主な機能は、革コラーゲン繊維と鉱物フィラーから形成された複合材の引張強度を評価することです。

万能試験機を使用すると、技術者は精密な荷重-変位制御を適用して、材料が破損するまでに耐えられる力を測定できます。

剛性と柔軟性の調整

試験により、破断伸びと圧縮弾性率の分析が可能になります。

このデータは、革繊維含有量がマトリックスの剛性にどのように影響するかを示し、エンジニアが衝撃吸収ミッドソールや剛性構造サポートなどの特定の用途に合わせて配合を調整できるようにします。

材料の健全性の確認

主な参照資料は、「健康的なインソール」の必要性を強調しています。試験により、複合材構造が安定しており、足との長時間の接触に対して安全であることが保証されます。

この検証は、材料の生分解性を維持しながら、厳格な機能性基準を維持するために不可欠です。

耐久性と実際の摩耗の測定

表面摩擦のシミュレーション

寿命を保証するために、製造業者は回転ドラム耐摩耗試験機を使用して、靴底と粗い地面との摩擦をシミュレートします。

この装置は体積損失を測定し、靴が日常の歩行条件下でどのように機能するかを直接予測します。

接着強度の評価

耐摩耗性試験は、革繊維補強材とポリマーマトリックス間の接着強度の重要な指標として機能します。

繊維がマトリックスにしっかりと接着されていない場合、材料は急速に劣化します。試験により、開発の早い段階でこの故障点が特定されます。

硬度とサポートの制御

圧痕抵抗の定量化

ショアA硬度計は、材料の圧痕抵抗を測定するために不可欠です。

革繊維は通常、可塑化ポリマーマトリックスよりも高い硬度を持つため、革くずを追加すると複合材の全体的な硬度が増加します（例：60から90.5ショアAに上昇）。

特定のコンポーネントの設計

正確な硬度データにより、特定のレベルのサポートを必要とする構造コンポーネントの設計が可能になります。

これらの値を定量化することにより、製造業者はリサイクル材料の異なるバッチ間で一貫性を確保できます。

トレードオフの理解

硬度と柔軟性

革くずを充填した複合材では、硬度と柔軟性の間には逆の関係があることがよくあります。

革含有量を増やすと硬度と構造が向上しますが、靴の特定の屈曲部分に必要な弾性が低下する可能性があります。試験により、最適なバランス点が見つかります。

廃棄物入力のばらつき

バージン材料とは異なり、革くずの品質は一貫しない場合があります。

厳格な機械的試験は、このばらつきを軽減し、最終的な「環境に優しい」製品が予期しない性能低下に見舞われないようにするための唯一の方法です。

目標に合った適切な選択をする

これらの試験原則を効果的に適用するには、試験装置の焦点を特定の製品要件に合わせます。

主な焦点が耐久性（アウトソール）の場合：回転ドラム耐摩耗性試験を優先して体積損失を最小限に抑え、繊維-マトリックス結合が地面との摩擦に耐えられるようにします。
主な焦点が構造サポート（インソール/シャンク）の場合：ショアA硬度試験に頼って、足のアーチをサポートするために必要な剛性を正確に調整します。
主な焦点が衝撃吸収（ミッドソール）の場合：万能試験機を使用して圧縮弾性率と伸びを分析し、材料が効果的にエネルギーを散逸させることを保証します。

試験は単なるコンプライアンスのためではありません。それは、生の廃棄物を信頼性の高い高性能製品に変えるエンジニアリングの架け橋です。

概要表：

試験タイプ	主要装置	測定パラメータ	アプリケーションフォーカス
強度と弾性	万能試験機	引張強度と伸び	ミッドソール/アッパーの構造的完全性
耐摩耗性	回転ドラム耐摩耗試験機	体積損失と繊維結合	摩擦に対するアウトソールの耐久性
圧痕抵抗	ショアA硬度計	ショアA値（例：60～90.5）	インソールとシャンクのサポートレベル
柔軟性分析	荷重-変位制御	圧縮弾性率	衝撃吸収と快適性のキャリブレーション

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当社の広範なポートフォリオは以下をカバーしています。

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アウトドアシューズ＆トレーニングスニーカー
ドレス＆フォーマルシューズ

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参考文献

Radosław Dziuba, Zofia Wysokińska. Overview of EU and Global Conditions for the Transformation of the TCLF Industry on the Way to a Circular and Digital Economy (Case Studies from Poland). DOI: 10.18778/1508-2008.25.05

この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .